Получение биофлокулянтов из биомассы активного ила и использование их для очистки сточных вод

Внеклеточные полимерные вещества (ВПВ) - биополимеры, продуцируемые микроорганизмами - являются эффективными биофлокулянтами загрязнений сточных вод и лишены недостатков, присущих традиционным коагулянтам и флокулянтам, которые могут представлять как прямую угрозу для здоровья и жизни человека, так и угрозу устойчивому существованию водных и наземных экосистем. ВПВ не образуют вторичного загрязнения промежуточными продуктами гидролиза, являются биодеградируемыми и экологически чистыми. Промышленное производство ВПВ связано с высокой стоимостью выращивания специфической микробной биомассы, функционированием технологий синтеза микробных продуктов. В то же время существует такой недоиспользуемый ресурс, как избыточный активный ил, который можно применять в качестве дешевого субстрата для производства биофлокулянтов. В рамках работы были проведены исследования, которые показали перспективность экстракции ВПВ из активного ила для последующего использования их в качестве биофлокулянтов очистки сточных вод. Экстракция ВПВ проводилась с использованием трех методов: комбинации процессов центрифугирования, экстракции с помощью водного раствора динатрийэтилендиаминтетрауксусной кислоты, осаждения ВПВ изопропиловым спиртом (метод EDTA); комбинации центрифугирования, экстракции мочевиной, осаждения и переосаждения ВПВ этанолом (метод (NH2)2CO); комбинации процессов ультразвуковой обработки активного ила, центрифугирования, экстракции ледяной уксусной кислотой, осаждения ВПВ ацетоном (метод CH3COOH). Исследования показали, что метод экстракции влияет не только на эффективность извлечения ВПВ, но и на возможность применения полученных ВПВ для очистки определенных типов сточных вод. Метод (NH2)2CO показал наилучшую эффективность экстракции, но при этом продуцировались ВПВ, не способные выполнять обработку сточных вод рыбоперерабатывающих производств. Способы EDTA и CH3COOH более предпочтительны для получения эффективных биофлокулянтов сточных вод рыбоперерабатывающих предприятий. Использование ВПВ, полученных методом EDTA, приводило к значительному уменьшению содержания взвешенных веществ и оптической плотности; применение ВПВ, полученных методом CH3COOH, снижало содержание растворенных веществ и оптическую плотность. Согласно проведенному исследованию ВПВ, полученные из активного ила методами EDTA и CH3COOH, обладают хорошими флокуляционными свойствами, безвредностью для человека и окружающей среды, потенциально могут служить заменителями традиционных синтетических флокулянтов и использоваться при обработке сточных вод.